3 min

0,39 0,76 1,5 k 3

k

      μm (loại)

* k 2

   

0,585

μm => x = ^minD D

x 3. k 2,34

a a

 

   _mm

+ Bậc 4 ( k = 4 ) của ánh sáng tím trùng bậc k ánh sáng trắng: ^min

D D 4.

^min

4. k

a a k

      

Trang 60

4

min

0,39 0,76 2,05 k 4

k

     

* k =3 => 4. ^min k 0,52

    μm => ^minD D

x 4. k 2,34 3,12

a a

 

    _mm

Vậy vị trí 2 đơn sắc trùng nhau nhỏ nhất là 2,34mm Chọn D

Giải 2: Do tính chất của kiểu thi trắc nghiệm nên ta phải dùng nhiều THỦ ĐOẠN ! Tìm khoảng vân i Ta có:

0, 78   i 1, 52

ta mò ra được 2 khoảng vân nằm trong đoạn trên ngay lập tức có D

Bài 7: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng. Lần thứ nhất, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 2 loại bức xạ 1

=0,56m và 2 với 0,67m < 2 < 0,74m ,thì trong khoảng giữa hai vạch sáng gần nhau nhất cùng màu với vạch sáng trung tâm có 6 vân sáng màu đỏ 2. Lần thứ 2, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 3 loại bức xạ 1, 2 và 3, với 3 =

12

7 2 , khi đó trong khoảng giữa 2 vạch sáng gần nhau nhất và cùng màu với vạch sáng trung tâm còn có bao nhiêu vạch sáng đơn sắc khác ?

A. 25 B.23 C.21 D.19.

Giải: k11 = 72 => 2 = 7 56 , 0 k₁

=>0,67m <

7 56 , 0 k₁

< 0,74m 8,375 < k1 < 9,25 => k1 = 9, => 2 = 0,72m . 3 = 0,42m . Vị trí các vân cùng màu với vân trung tâm: x = k1i1 = k2i2 = k3i3

=> k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 =>0,56 k1 = 0,72 k2 = 0,42k3 hay 28k1 = 36k2 = 21k3 Bội SCNN của 28, 36 và 21 là 252 => Suy ra: k1 = 9n; k2 = 7n; k3 = 12n.

Vị trí vân sáng cùng màu với vân trung tâm : x = 252n.

Trong khoảng giữa 2 vân sáng cùng màu với vân trung tâm gần nhất n= 0 và n= 1( ứng k1 = 9; k2 = 7 và k3 = 12) có:

* 8 vân sáng của bức xạ λ1 với k1 ≤ 8; * 6 vân sáng của bức xạ λ2 với k2 ≤ 6; * 11 vân sáng của bức xạ λ3 với k3 ≤ 11;

Trong đó :Vị trí hai vân sáng trùng nhau

* x12 = k1i1 = k2i2 . => k1λ1 = k2λ2 => 28 k1 = 36 k2 => 7k1 = 9 k2

Suy ra: k1 = 7n12; k2 = 9n12 . Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 0 vân sáng của bức xạ λ1 λ2 trùng nhau.

* x23 = k2i2 = k3 i3 => k2λ2 = k3λ3 => 36 k2 = 21 k3 => 12k2 = 7k3

Suy ra: k2 = 7n23; k3 = 12n23 . Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 0 vân sáng của bức xạ λ2 λ3 trùng nhau

* x13 = k1i1 = k3i3 . => k1λ1 = k3λ3 => 28 k1 = 21 k3 => 4 k1 = 3 k3

Suy ra: k1 = 3n13; k3 = 4n13 . Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 2 vân sáng của bức xạ λ1 λ3 trùng nhau.( k1 = 3; 6; k3 = 4; 8 )

Như vậy trong khoảng giưa hai vân sáng gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm có 2 vạch sáng có sự trùng nhau của hai vân sáng..

Trong khoảng giữa 2 vạch sáng gần nhau nhất và cùng màu với vạch sáng trung tâm còn có : 25 – 2 = 23 vạch sáng đơn sắc . Đáp án B

Bài 8: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe I-âng. Khoảng cách giữa hai khe là a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2 m. Nguồn sáng S phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng



₁

0, 40 

m và ₂với

0,50



m



2 0, 65



m. Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 5,6 mm là vị trí vân sáng cùng màu với vân sáng chính giữa. Bước sóng₂ có giá trị là:

2 2 2

5, 6 2 0,5 2,8 0, 65 5 0,56

xM k k m

 

k

 

         

Bài 9: Trong thí nghiệm Y- âng, hai khe được chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó một bức xạ ₁ = 450 nm, còn bức xạ ₂có bước sóng có giá trị từ 600 nm đến 750 nm. Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 6 vân sáng màu của bức xạ ₁. Giá trị của ₂ bằng :

A.630nm B. 450nm C.720nm D.600nm Giải: Xét khoảng cách giữa vân sáng đầu tiên cùng mau với vân trung tâm và vân trung tâm k1i1 = k2i2 => k11 = k22 Với k1 = 7 Vân sáng thứ 7 của bức xạ 1

2 =

2

7

1

k

 Ta có: 600 ≤ 2 =

2

7

1

k

 ≤ 750 => 4,2 ≤ k2 ≤ 5,25 => k2 = 5 => 2 = 630 nm. Chọn A

Trang 61

Bài 10:

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Nguồn phát ánh sáng trắng ( 0,38 μm ≤≤ 0.76 μm).

Trên đoạn thẳng MN thuộc màn quan sát vuông góc với các vạch sáng (M nằm ở vân sáng bậc 2 màu tím, N nằm ở vân sáng bậc 3 màu tím) có bao nhiêu điểm tại đó có 2 bức xạ cho vân sáng trùng nhau?

A. Không có điểm nào. B. Có vô số điểm. C. Có 2 điểm. D. Có 3 điểm.

Giải: Vị trí vân tím bậc 2 và bậc 3: x1

= 0,76

a

D

(m); x

2

= 1,14

a

D

(m) Vị trí hai vân sáng trùng nhau: x = k

1

a

D1

= k

2

a

D2

x

1 x  x2

=> 0,76  k

11

=  1,14 (Với k

1

 k

2

). Giả sử 

1

> 

2

khi đó k

1

< k

2

=> 0,76  k

11

= k

22

 1,14

1

76 , 0



 k

1



1

14 . 1



mà 0,38 μm ≤ 

1

≤ 0.76 μm --->1  k

1

 3

( k

1

 giá trị lớn nhất có thể là 3 và k

1

 giá trị nhỏ nhất có thể là 1) Tức là ta có 1  k

1

 3 k

1

=1, 2, 3.

Tương tự 1  k

2

 3 k

2

=1, 2, 3.

Khi k

1

= 1, k

2

= 2 ---> 

1

= 0,76 μm và 

2

= 0,38 μm : x = x

1

Khi k

1

= 1, k

2

= 3 ---> 

1

= 0,76 μm và 

2

= 0,253 μm < 0,38 μm: loại trường hợp này Khi k

1

= 2, k

2

= 3 ---> 

1

= 0,57 μm và 

2

= 0,38 μm : x = x

2

Vậy trên MN có hai điểm tại đó có hai bức xạ cho vân sáng trùng nhau. Đó là các điểm M, N . Chọn C

Bài 11:

Trong thí nghiệm hai khe cách nhau 2mm và cách màn quan sát 2m. Dùng ánh sáng trắng chiếu vào 2 khe. Biết bước sóng của ánh sáng tím là 0,38 m và tia đỏ là 0,76 m .Bề rộng vân tối trên màn là:

A.95 m B.0,95m C. 380m D. 190m

Giải: Vị trí vân sáng tím và vân sáng đỏ trên màn: xt

= k

a

tD



= k. 0,38 (mm)

x

đ

= k

a

đD



= k. 0,76 (mm) vùng sáng trên màn nằm giữa vị trí vân sáng tím và đỏ cùng bậc.

.

Ta thấy vị trí vân sáng tím bậc 2k trùng với vị trí vấn sáng đỏ bậc k. Do vậy trên mà có 2 vùng tối nằm giữa vân sáng trung tâm và vân sáng tím bậc 1. Phía ngoài vân sáng tím bậc 1 là vùng sáng.

Bề rộng vùng tối trên màn là OT

1 = 0,38 mm = 380 m. Đáp án C

Bài 12. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng khe I-âng, khoảng cách 2 khe a =1mm, khoảng cách hai

khe tới màn D = 2m.Chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0,39m   0,76 m . Khoảng cách

gần nhất từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng nhau đến vân sáng trung tâm ở trên màn là:

A.2,34 mm B.3,24 mm C.1,64 mm

D.2,40mm

Giải 1: Vị trí trùng nhau của hai vạch màu đơn sắc: x = k1

i

1

= k

2

i

2

=> k

11

= k

22

Vị trí gần vân trung tâm nhất ứng với 1 trong hai bức xạ đơn sắc là màu tím

=> k

1t

= k =>  =

k

k₁ 39 ,

0

=> 0,39m <  =

k

k₁ 39 ,

0

 0,76 m

=> 1 <

k k₁

 1,95 => k < k1

< 2k: k

1min

= 2. Khi đó k = 1

=> x

min

= k

1min

a

tD

 = 2. ₃

6

10 2 10 . 39 , 0





2,34.10^-3 m = 2,34 mm. Đáp án A

Giải 2: Bề rộng của 1 phổ coi là từ vị trí của bức xạ có bước sóng nhỏ nhất đến vị trí có bước sóng dài nhất

cùng bậc.

Ta có tọa độ lớn nhất của phổ bậc 1 là: L

1max

= 1. 0,76. 2/1 = 1,52 mm Ta có tọa độ nhỏ nhất của phổ bậc 2 là: L

2min

= 2.0.39.2/1 = 1,56 mm > L

1max

O T

1

T

2

T

3

T

4

T

5

T

6

Đ

1

Đ

2

Đ

3

Trang 62

Ta có tọa độ lớn nhất của phổ bậc 2 là: L

2max

= 2. 0,76. 2/1 = 3,04 mm Tức là bề rộng của phổ thứ 2 kéo dài từ tọa độ 1,56mm đến 3,04 mm Ta có tọa độ nhỏ nhất của phổ bậc 3 là: L

3min

= 3.0.39.2/1 = 2,34 mm < L

2max

tọa độ này thuộc tọa độ trong phổ thứ 2 của trường giao thoa nên đây là khoảng cách ngắn nhất có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng nhau.

Đáp án: A ( xem trục tọa độ mô phỏng các phổ giao thoa minh họa, tại O là vân sáng trung tâm)

Có thể xác định luôn bước sóng của ánh sáng trùng.

Xét vân sáng bậc 3 của ánh có bước sóng 0,39m ta có x

3

= 3. .D/a = 2,34 mm Mà x

3

trùng với vân sáng thứ 2 của một bức xạ 

x

nào đó nên ta có x

3

= 2

x.

D/a

Suy ra x = x3.a/(2.D) = 2,34. 1/ ( 2.2) = 0.585m

Bài 13. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2m.

Nguồn S đặt cách đều S

1,

S

2

phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4μm đến 0,76 μm. Cho

c = 3.10⁸m/s.

Tại M trên màn có hiệu

khoảng cách từ M đến

S

1,

S

2 là 5μm. Tìm tần số ánh sáng lớn nhất của bức xạ cho vân sáng tại M:

A. 4,2.10¹⁴ Hz B. 7,6.10¹⁵ Hz C. 7,8.10¹⁴ Hz D. 7,2.10¹⁴ Hz Giải : d2

– d

1

= ax/D = k  = 5m =>  = 5/k m

+ 0,4    0,76 => 0,4  5/k  0,76 => 6,6  k  12,5 + f

max

=> 

min

=> k

max

= 12

=> 

min

= . 10

⁶

12

5

_

5/12 => f

max

= c/

min

= 7,2.10

¹⁴Hz. Chọn D

Bài 14. Ta chiếu sáng hai khe Young bằng ánh sáng trắng với bước sóng ánh sáng đỏ đ

= 0,75m và ánh sáng tím 

t

= 0,4m. Biết a = 0,5mm, D = 2m. Ở đúng vị trí vân sáng bậc 4 màu đỏ, có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng nằm trùng ở đó ?

A. 5 B. 2 C. 3

D. 4

Giải: Vị trí vân sáng bậc 4 màu đỏ:

6

4 3

. 0, 75.10 .2

4. 4. 12

0,5.10

d d

x D mm

a



^

   

Vị trí các vân sáng:

₄

.

⁴

. 3

.

d

d s

D x a

x x k

a k D k

 

    

; với kZ

Với ánh sáng trắng: 0,4 0,75  3

0, 4 0, 75 4

k

7,5

k

    

và kZ.

Chọn k = 4,5,6,7: Có 4 bức xạ cho vân sáng tại đó.Chọn: D.

Bài 15. Hai khe của thí nghiệm Young được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng (bước sóng của ánh sáng tím la

0,40m, của ánh sáng đỏ là 0,75m). Hỏi ở đúng vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng đỏ có bao nhiêu vạch sáng của những ánh sáng đơn sắc khác nằm trùng ở đó ?

A. 3

B. 4 C. 5

D. 6

Giải: Vị trí vân sáng bậc 4 màu đỏ: ₄ ^d

. 3. .

4.

D D _s

.

D

x x k

a a a

 

   

 3

k

 

với kZ Với ánh sáng trắng: 0,4  0,75  3

0, 4 0, 75 4

k

7,5

k

    

và kZ.

Chọn k=4,5,6,7: Có 4 bức xạ cho vân sáng tại đó. Chọn: B.

4,56 O

Phổ bậc 1 1,52

1,56 Phổ bậc 2

3,04

2,34

Phổ bậc 3

x (mm)

0,78

Trang 63

7. Trắc nghiệm có lời giải :

Câu 1: Trong thí nghiệm Y- âng, hai khe được chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó một bức xạ ₁

= 450 nm, còn bức xạ

₂

có bước sóng có giá trị từ 600 nm đến 750 nm. Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 6 vân sáng màu của bức xạ

₁

. Giá trị của

₂

bằng :

A630 B 450 C720 D600

Trong tài liệu Bài tập trắc nghiệm Vật lý lớp 12 - Sóng ánh sáng (Trang 59-63)